專利名稱：自動跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)的研究，尤其涉及一種自動跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源是社會繁榮和發(fā)展的驅(qū)動力量，人類的一切活動都離不開它。當(dāng)今人口的平均增長率正在對能源的需求不斷的施加壓力。煤炭、石油、天然氣等不可再生資源是目前人類社會發(fā)展的主要能源，資源的有限性和人們對資源快速增長的需求之間的矛盾日益突出，導(dǎo)致能源價格不斷升高，引起全球經(jīng)濟(jì)波動，社會的不安定因素增加。自從1973年石油危機后，人們一直在尋求新能源技術(shù)的發(fā)展。太陽能、水能、風(fēng)能、潮汐能、生物能等可再生能源的利用被普遍看好。其中太陽能是最重要的清潔能源，從能量的形成過程分析，地球上 存在的其它形式的能源幾乎都是從太陽能轉(zhuǎn)化過來的。太陽能潔凈無污染、資源豐富，被公認(rèn)為最有效代替化石能源的新能源口。光伏發(fā)電是一種通過將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電形式，主要是通過太陽能光電池進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在常見的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，大多采用固定式光伏板設(shè)計，不能保證光伏板與太陽光角度成始終成90度角，太陽能的利用率不夠充分；又由于太陽能分布的特殊性，光伏發(fā)電站一般都分布在地廣人稀的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是設(shè)計一套能有效地提高光伏發(fā)電站的發(fā)電效率，并進(jìn)行遠(yuǎn)程在線監(jiān)控系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型涉及一種自動跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)，簡單概括為本系統(tǒng)主要由光信號變送器、光伏發(fā)電裝置、Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成。系統(tǒng)通過光信號變送器獲得的光信號傳遞給Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)，然后通過Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)分發(fā)給光伏發(fā)電裝置，最后，通過Zigbee/GPRs網(wǎng)關(guān)中的Zigbee網(wǎng)絡(luò)和串行網(wǎng)絡(luò)收集各光伏發(fā)電裝置的工作參數(shù)和光信號變送器的工作參數(shù)，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將其反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。所述的光信號變送器集成太陽光自動跟蹤旋轉(zhuǎn)平臺和自動跟蹤控制器，其功能是通過當(dāng)?shù)氐奶栜壽E運行規(guī)律和時鐘信息調(diào)整橫縱軸步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)角度，實時檢測太陽光強度信息，并保存旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)太陽光強度最大點的太陽光角度信息，將其作為各光伏發(fā)電裝置的控制角。所述的Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)集成了 Zigbee協(xié)調(diào)器模塊、GPRS模塊和串行通訊模塊，是系統(tǒng)的通訊樞組。本系統(tǒng)采用自動跟蹤算法根據(jù)光伏電池輸出電壓的不同，分兩種方式進(jìn)行控制I.當(dāng)光強度<=光強度閾值時I)系統(tǒng)同步時間，查詢時間表，設(shè)置電機初始位置；[0011]2)變送器檢測光強度，記錄數(shù)據(jù)并分發(fā)；3)各光伏發(fā)電裝置接收數(shù)據(jù)并判斷是否大于之前的光強度，如果大于，則調(diào)整角度；反之，則不動作，繼續(xù)等待接收。4)變送器按照時間表，依次進(jìn)行動作并檢測光強度；5)檢測到終止信號，復(fù)位各設(shè)備至選擇初始值。2.當(dāng)光強度>光強度閾值時I)系統(tǒng)同步時間，查詢時間變，設(shè)置電機初始位置；2)變送器檢測光強度，并記錄數(shù)據(jù)； 3)時間間隔到后，變送器橫軸步進(jìn)電機以(O 90)度的間隔旋轉(zhuǎn)O 180度角，每次橫軸旋轉(zhuǎn)完畢后，變送器縱軸進(jìn)電機以O(shè) 15度的間隔旋轉(zhuǎn)± 15度角，并且記錄光強度和角度；4)從步驟3)操作所記錄的所有數(shù)據(jù)中選出最大光強度及相應(yīng)的角度數(shù)據(jù)，分發(fā)給所有光伏發(fā)電設(shè)備。通過采用上述的技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是本系統(tǒng)將Zigbee與GPRS相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，解決了一般光伏發(fā)電站地域分布特殊，監(jiān)控困難和布線易老化等問題，實現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)低成本、低功耗和高可維護(hù)性的實時監(jiān)控。將光信號變送器獨立出來進(jìn)行光信號信息的單獨檢測，并通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一發(fā)送給光伏發(fā)電裝置進(jìn)行太陽光自動跟蹤，靈活地解決了大規(guī)模光伏發(fā)電站進(jìn)行太陽光自動跟蹤時需要消耗大量的能源和成本問題。
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的具體過程包括光信號變送器通過串行網(wǎng)絡(luò)與Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)連接，將獲得的光信號通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給光伏發(fā)電裝置；Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)和串行網(wǎng)絡(luò)收集各光伏發(fā)電裝置的工作參數(shù)和光信號變送器的工作參數(shù)，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將其反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過GPRS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控來自Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)，并且同步各光伏發(fā)電站Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)的時鐘數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.自動跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)主要由光信號變送器、光伏發(fā)電裝置、Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成。通過光信號變送器獲得的光信號并傳遞給Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)，然后將數(shù)據(jù)分發(fā)給光伏發(fā)電裝置，最后通過Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)中的Zigbee網(wǎng)絡(luò)和串行網(wǎng)絡(luò)收集各光伏發(fā)電裝置的工作參數(shù)和光信號變送器的工作參數(shù)，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將其反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)是由Zigbee協(xié)調(diào)器模塊、GPRS模塊和串行通信模塊組成。
專利摘要本實用新型提供的是自動跟蹤式光伏發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由光信號變送器、光伏發(fā)電裝置、Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成。通過光信號變送器獲得的光信號并傳遞給Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)，然后將數(shù)據(jù)分發(fā)給光伏發(fā)電裝置，最后通過Zigbee/GPRS網(wǎng)關(guān)中的Zigbee網(wǎng)絡(luò)和串行網(wǎng)絡(luò)收集各光伏發(fā)電裝置的工作參數(shù)和光信號變送器的工作參數(shù)，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將其反饋給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。該系統(tǒng)實現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)低成本、低功耗和高可維護(hù)性的實時監(jiān)控。
文檔編號G05D3/12GK202795067SQ20122038147
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者但春林, 封長林 申請人:西安元朔科技有限公司